根据相对论有质量物体绝不会达到光速,但《三体》里三体人和人类飞船都达到光速为何没人质疑?

A卡布多卡拉曼达布鲁


有质量物体无法达到光速,那么《三体》里人类与三体人的飞船都达到光速为何没人质疑?

不知道各位有没有仔细看,据我了解是《三体》中人类的飞船和三体人的飞船都没有达到光速,只是非常接近光速而已,真正达到光速的飞船是创造出“死线”的超级文明飞船!我们从程心的“星环号”到达DX3906星系用了52小时,跨越了287光年来简单分析下到底是什么状况!

一、“星环号”达到光速了吗?

假如“星环号”以光速到达DX3906星系的话,那么它所经过的时间是零!因为从飞船时间体系来看,她们根本就没有经过时间,到达了光速的飞船在飞船时间体系看来出发即到达!但“星环号”经过了飞船时间52小时才到达目的地,因此飞船并没有到达光速,而是一个极度接近光速的存在!

二、“星环号”的速度到底是多少?

要计算“星环号”的速度必须要有几个参数:

1.DX3906星系与太阳系之间的真实距离:287光年

2.星环号到达DX3906所历经的飞船时间:52小时

有这两个参数足够,我们即可计算出飞船的真正速度!

适用钟慢效应公式,套用如上数据有如下变换如下

52小时=287年×√1-(v)^2

计算后得v≈0.9999999997861c

光速c=299792458m/s

星环号的真实速度为:299792457.9359m/s

尽管与光速只有一步之遥,但性质是完全不同的!因为有质量的物体无法到达光速但并没有排除可以极度接近光速!

三、为什么留下“死线”的超级文明飞船能达到光速?

有质量的物体无法达到光速,但并没有限制被空间膨胀带着运动的天体的速度,曲率引擎就是基于这个最关键的因素!但与星际迷航中的曲速引擎差别是曲率引擎没有曲速泡隔离空间,因此飞船仍然与周围的空间有相对速度,因此存在相对论时间膨胀效应!但从理论上看曲率引擎达到光速并没有什么严重问题,因为它也是利用空间压缩与膨胀效应!

回到标题,是否有质疑并没有问题,至少《三体》从理论上解决了这个问题,并且《三体》是一部硬科幻小说,大致上说得通即可!对于这个答案,您认可吗?


星辰大海路上的种花家


传统光速飞船的概念:曲率可以无限的折叠空间,甚至可以达到超光速!

根据爱因斯坦的相对论,任何有质量的物体都不可以达到或者超越光速,一个物体越接近光速其所用的能量就接近无穷大。因此,为了达到光速或者超越光速,很多理论物理学家和科幻小说家就发明了曲率飞船的概念,它的理论基础是在保持飞船自身速度不违背相对论的基础上,通过膨胀飞船后方的空间同时折叠飞船前方的空间来达到光速。

举一个比较直观的例子就是中国传统神话小说中的“缩地成寸”术,神仙的速度并未达到光速,只是因为脚下的距离被缩短了而已。

刘慈欣宇宙中的光速逻辑:空间不能无限折叠,所以曲率飞船不能达到绝对光速。

按照传统曲率飞船的概念,只要有足够大的能量,就能够无限制的折叠空间,理论上曲率飞船的速度可以无限快,10倍甚至100倍的光速也有可能。但在《三体》的宇宙观中,曲率飞船折叠空间的曲率有一个上限,即便是如归零者一样超大功率的曲率飞船也不可以无限制折叠空间,并且被折叠过后的这部分空间永远也不能恢复,只能变成黑域。被变成黑域的空间,反过来又对光速的传播造成影响,从而降低光速,这是一个完整的理论体系。


也就是说,在《三体》中所谓的光速飞船只要不是将航迹内(黑域)的光速降低到绝对的“0”,其所谓的光速都只是一个理论值,不是绝对的光速。

在《三体》中,程心的星环号可以将航迹内的光速降低至16.7千米每秒,而归零者制造的死线虽然可以将光速降低至接近“0”,但仍然不是绝对的“0”,因此无论是星环号还是归零者的光速飞船都不是绝对的光速。用一句话总结就是:三体中的光速飞船虽然采用了曲率驱动,但仍然不能超光速。

还以缩地成寸术举例,在《三体》逻辑中,缩地成寸并不能将两点之间的距离无限制的缩短,只能缩短至走路的神仙在光速之内的距离。

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深度科幻


《三体》里的曲率飞船其实并没有达到光速,但它声称光速飞船,所以是伪光速。

曲率驱动这个名字总让人第一时间想到《星际迷航》里的曲速飞船,它们虽然在原理的描述上很像,但两者其实不是一个东西,《三体》里的曲率飞船并没有超光速,而《星际迷航》里的曲速飞船是可以超光速的。

《星际迷航》的曲速飞船我们就不多做讨论了,我们还是来看看《三体》里的曲率飞船吧。为什么我说它是伪光速呢?有两方面的原因,其中一个是它飞行时所产生的相对论效应。在小说中,程心和艾AA乘坐的曲率飞船在飞离太阳系飞往云天明送给她的恒星时,由于时间的相对论效应,她们的时间相对于地球时间变得很慢,200多光年的星际航行只花了她们几十天的时间(具体日期记不清了,还是几十个小时?)。

(曲率飞船会因时空弯曲产生相对论效应)

这是因为《三体》里的曲率飞船并没有像《星际迷航》的曲速飞船那样制造一个包裹飞船的正常时空的曲速泡,因此它在高速飞行时会产生明显的相对论效应,导致时间变慢,而问题就在这里了,时间并没有停止!根据狭义相对论,光速下时间应该是停止的!时间没有停止意味着它根本没有达到光速,只是比较接近光速而已。

(曲速飞船由于曲速泡包裹在一个正常时空内,不会因时空弯曲产生相对论效应)

说它伪光速的第二个原因是高级文明的航迹。航迹是曲率驱动弯曲时空造成的,在书中描述,越高级的文明制造的飞船产生的航迹越“黑”,而航迹有多“黑”自然是航迹里的时空曲率决定的,至于航迹里的时空曲率有多大?反正没黑洞大,因为进入航迹后还能出来,而如果航迹的时空曲率达到黑洞级别,进去后就出不来了。在书中描述,程心和关一帆乘坐的飞船返回蓝星寻找云天明时不小心撞进了高级文明曲率飞船的航迹里,结果花了几千万年才从里面出来,外面已经沧海桑田,云天明和艾AA也已经深埋地底了。时间膨胀确实很严重,但没有停止,他们最终也还是飞出来了,从航迹的描述上同样可以确定,曲率飞船并没有达到光速,只是非常接近,越高级的文明制造的曲率飞船越接近光速,仅此而已。

质疑

所以单单从速度上,曲率飞船并没有违背相对论,但是并不表示没有人质疑它,反正我就质疑过。我质疑的点是在按照书中描述的曲率驱动原理,是否能瞬间达到光速?是否会因加速产生超重力?印象中按照书中描述,曲率驱动的原理是烫平后方空间,让后让前面弯曲的空间拉着前进,这相当于自由落体,不产生超重力。然而单单烫平后方空间依靠前方那丁点弯曲是无法产生很大的重力加速度的,因此,要短时间加速到光速,其前方的空间曲率必须非常大,能产生很大的重力加速度,但是问题是在较小尺度内空间曲率过大会产生极大的潮汐力(即引力差)这样飞船前后巨大的曲率差瞬间就能把飞船扯碎!用经典的语言来说就是飞船船头会因极大的重力加速度往前做高速的自由落体,而船尾由于重力加速度接近为零而保持接近静止状态,那么飞船瞬间就被扯成兰州拉面了……这情形跟在一个小型黑洞旁是差不多的。


星宇飘零2099



《三体》系列代表着中国硬科幻的最高水平,里面的情节大部分都是有现实理论支撑的,而书中的三体文明在经历技术爆炸后掌握了空间曲率驱动技术,并以此制造出了光速飞船。但因为《三体》本身是硬科幻因此小说中的光速飞船其实都是“伪光速飞船”

不论是在三体小说还是在现实世界中,光速都是一个无法逾越的槛,任何有静止质量物体都无法达到或者超过光速,三体中的曲率驱动也只是将飞船速度无限逼近光速而已,距离真正的光速始终有一个微小的差值,这种终于现有物理定律的设定也正事是《三体》被一大批人喜欢的原因。



在一些软科幻小说中光速就像是不存在一样,主角可以在一瞬间跨越千万光年而丝毫不理会光速限制和时间膨胀效应。《三体》最伟大的一点就是严格按照现有理论来创作。

真实世界中的我们其实远没有科幻小说中那么“顺风顺水”,小说中的曲率驱动技术在现实中还遥遥无期,我们甚至连小说中比较低技术的太空电梯造不出来,现实比小说唯一好的地方就在于我们不用担心三体人入侵。


相对论对于光速的正确表述应该是“静止质量不为零的物体无法达到或者超过光速,信息传递的速度不能超过光速”,宇宙空间膨胀和量子纠缠是我们宇宙唯二的两个超光速现象,但它们都不传递信息,因此不违反相对论。


宇宙探索未解之迷


相对论关于光速的准确描述如下:

  1. 有静止质量的物体达不到光速,理论上来讲只能无限接近于光速;
  2. 信息的传递速度不能超光速;

目前的主流观点认为宇宙起源于138亿年前的奇点大爆炸,宇宙的膨胀速度是超过光速的,这一点上有人认为打破了相对论光速不可超的定律。但实际上按照上述两点原则看并没有,宇宙膨胀的是空间。

除此之外还有另外一个被认可的超光速,那就是量子力学中出现的量子纠缠,这种现象是远远超光速的,但是量子纠缠并不能传递信息,也不打破爱因斯坦的相对论。


而像大刘科幻小说《三体》中出现的光速飞船指得是曲率驱动的飞船,这种驱动方式的本质是对于时空曲率的改变,依然不会打破爱因斯坦的相对论。而三体文明的飞船并没有达到光速,以下是部分原文:

“那是什么?”汪淼指指太空中的星体阵列问。 “那是伟大的三体星际舰队,马上就要起航远征了。” “这么说,三体文明已经具备了星际远航的能力?” “是的,那些宏伟的飞船都能达到十分之一光速。”

三体文明的家乡现实生活中的原型是距离我们4.22光年之外的比邻星,这也是大刘另外一部科幻小说《流浪地球》人类最终的目的地。稍微硬一点的科幻作品都不会在光速的问题上犯规。



科学黑洞


首先小说都是科幻。三体小说内的所谓的超光速事靠曲率引擎达到的。所谓的曲率引擎基本上的原则还是靠的爱因斯坦的三位立体的宇宙膜得时空宇宙模型论做到的。意思就是一切都有重力天体得重力把宇宙空间膜压出一个凹陷这个凹陷就会变声重力。所谓的曲率引擎就是在飞船枪价一个可以制造高质量得产物使得非常前方的时空永远有一个时空上的凹陷靠着这个凹陷带来的重力的下滑速度达到得极限速度理论上这种速度,就是被前方的一个被制造的可控得黑洞所新进去的速度。然而理论上这种速度仅仅只是对于飞船外面的,对于飞船或者是里面几乎事不动的所以在这种加速度的飞船里面行驶也就不用考虑加速度的重力对内部的破坏了呵呵。

三体小说虽然看起来非常的精辟与超前,但仔细观察与思考,整部小说还是建立在我们日常的从前额天文理论中的。当然,我们不能要求一个科幻作品是神创作的有未知的一切。所以科幻看看就好了,仔细想一下如果宇宙得外星人再发达的科技下只有地球的理论知识是不正常的嘛呵呵。


潇泗儿


对三体人我不清楚。但人类飞船现在能达到光速我不信。因为飞船的质量不是一个恒定值。加速度自然也不是一个恒定的值(在这里暂时先不看爱老前辈的相对论)。更别谈那个永恒不变的力。我个人认为。只有在永恒(相对比较之下)最大的力(指在一定的条件下)作用下的永恒不变的质量的飞船才能达到光速。谢谢组织的遨请!


艾淑华33


提问者看过《三体》么?《三体》里哪里告诉你飞船超光速了?


sock3


有质量的物体要想达到光速,最靠谱的办法是寻找流动的空间,比如到黑洞两极的喷流中,也许能达到超光速运行。但是,物体要想达到光速运行谈何容易,恐怕还没达到光速,物体就被加速成等离子体而解体了。


重粒子风暴


星球大战超光速有人质疑吗。飞机没发明之前也没人相信吧


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